§ 43. Электрическое сопротивление проводников. Единицы сопротивления

Включая в электрическую цепь какого-нибудь источника тока различные проводники и амперметр, можно заметить, что при разных проводниках показания амперметра различны, т. е. сила тока в данной цепи различна. Так, например, если вместо железной проволоки АВ (рис. 70) включить в цепь такой же длины и сечения никелиновую проволоку CD, то сила тока в цепи уменьшится, а если включить медную EF, то сила тока значительно увеличится.

Зависимость силы тока от свойств проводников

Вольтметр, поочерёдно подключаемый к концам этих проводников, показывает одинаковое напряжение. Значит, сила тока в цепи зависит не только от напряжения, но и от свойств проводников, включённых в цепь. Зависимость силы тока от свойств проводника объясняется тем, что разные проводники обладают различным электрическим сопротивлением.

Электрическое сопротивление — физическая величина. Обозначается оно буквой R.

За единицу сопротивления принимают 1 ом — сопротивление такого проводника, в котором при напряжении на концах 1 вольт сила тока равна 1 амперу. Кратко это записывают так:

За единицу сопротивления принимают 1 ом

Применяют и другие единицы сопротивления: миллиом (мОм), килоом (кОм), мегаом (МОм).

1 мОм = 0,001 Ом;
1 кОм = 1000 Ом;
1 МОм = 1 000 000 Ом.

В чём причина сопротивления? Если бы электроны в проводнике не испытывали никаких помех в своём движении, то они, будучи приведены в упорядоченное движение, двигались бы по инерции неограниченно долго. В действительности электроны взаимодействуют с ионами кристаллической решётки металла. При этом замедляется упорядоченное движение электронов и сквозь поперечное сечение проводника проходит за 1 с меньшее их число. Соответственно уменьшается и переносимый электронами за 1 с заряд, т. е. уменьшается сила тока. Таким образом, каждый проводник как бы противодействует электрическому току, оказывает ему сопротивление.

Причиной сопротивления является взаимодействие движущихся электронов с ионами кристаллической решётки.

Разные проводники обладают различным сопротивлением из-за различия в строении их кристаллической решётки, из-за разной длины и площади поперечного сечения.

Вопросы

1. Как на опыте показать, что сила тока в цепи зависит от свойств проводника?
2. Что принимают за единицу сопротивления проводника? Как её называют?
3. Какие единицы сопротивления, кроме ома, используют?
4 В чём причина сопротивления?

Упражнение 28

1. Начертите схему цепи, изображённой на рисунке 70, и объясните опыт, проведённый по данному рисунку.
2. Выразите в омах значения следующих сопротивлений: 100 мОм; 0,7 кОм; 20 МОм.
3. Сила тока в спирали электрической лампы 0,5 А при напряжении на её концах 1 В. Определите сопротивление спирали.